摘要:实验教学是科学课堂最常用的教学方法之一,尤其是对理解难度大、学生学习困难的科学概念,通过实验以直观和具象的形式呈现给学生,并让学生自己“动手”、“动脑”、“动心”,把深奥的理论内化为自己的知识。在新课程改革背景下,科学教师结合学生自主、合作、探究的学习形式,精心设计、组织课堂上的实验教学,显得尤为必要。本文阐述了实验教学的先期准备工作,并以《摩擦力》教学为例,对课堂实验教学的实践作了有益的尝试。 关键词:初中科学课堂;实验教学的应用;摩擦的利弊
新课程标准指出:“科学是一门以实验为基础的学科,在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式,经历科学探究过程,构建科学概念,逐步树立科学的世界观。”实验教学有效地通过实验以直观和具象的形式呈现给学生,并让学生自己“动手”“动脑”“动心”,把深奥的理论内化为自己的知识,让我们的学生“学得更快”“懂得更多”“用得更好”,可以说实验教学是科学学科的灵魂。这对教师的基本能力提出了巨大的挑战,特别是在实验教学中,科学教师要具有较高的实验动手、设计能力,能适时、必要、有效的对学生进行实验指导。 一、实验教学的概况
作为科学课堂重要的教学方法之一,实验教学历来都得到高度重视,尤其是是学习一些比较抽象的知识点,例如“力的概念”、“密度的概念”、“比热”等。传统的让学生死记硬背的方法,只会架空这些知识应有的价值,而且这种学习模式无法引起学生的学习兴趣。也不能让学生把深奥的理论内化为自己的知识,特别是在理论知识体系的建构上更是显得苍白无力。这是和新课程理念背道而驰的做法,也被广大教师所摒弃。教师在选择实验教学时,必须做好充足的准备,主要是以下三方面的准备:第一方面,做好教案准备,虽然准备教案是教师工作的常规事项,但是实验教学的教案有它特殊的地方,除了一般的教学目标、过程和方法之外,教师还必须针对可能存在的问题和突发情况,准备一份事故应急预案;第二方面,做好实验准备,实验教学的中心就是实验,特别是在课堂上的演示实验更应精心准备,因为这里没有齐全的配套设施和完整的规章制度,教师应把安全作为第一要务;实验前教师需自己演练一遍,找出漏洞,以便及时补救,力争实验成功。第三方面,做好清洁准备,在课堂完成实验之后,往往会留下大量的垃圾或废弃物,教师在准备教案、实验的基础上,还要准备好各种清洁工具,保证课堂结束之后,教室能够恢复整洁的面貌。 二、初中科学课堂中实验教学的应用
初中科学课堂不能只停留在空谈理论的状态,要想把这门综合性课程上好,必须在课堂上实践实验教学,而且还要把实验做好。要想做好实验教学,必须紧密结合我们的新课程理念下新的教学模式,在课堂的重要环节都渗透自主、合作、探究的思想。以浙江教育出版社《科学》七年级下册第三章第六节《摩擦力》为例,笔者在课堂教学实践中,做了一些有益的尝试。 1.思维引入——摩擦的存在
传统课堂教学的四步教学法,在现在的课堂教学中仍还具有很大的实用价值,特别是在课堂导入环节,以旧的知识为切入点,运用前后知识的内在联系,打通关节。这种模式不仅是对前面知识的巩固,更是让学生在已有知识的基础上发现新知识的重要动力。表现在课堂上的实验教学为例,我们必须把两者相结合,把课堂导入变为实验教学的思维引入的路径。例如:在《摩擦力》教学的新课引入
阶段——什么是摩擦?对于大多数初一学生来说,这并不是“一加一等于二”那么简单的数学题。笔者在引入新课时,除以生动形象的例子为先导外,还设计了一个体验式的小实验,让学生感受到摩擦“无处不在”,人们是无法避免的。 这个小实验的具体操作过程如下:
(1)笔者提前准备了三块大小、厚度相等的光滑玻璃、毛玻璃、纹路特多玻璃; (2)请班级中的“小书法家”小A用毛笔先在光滑的玻璃上写“科学”两字,请小B同学用秒表记录所用的时间,教师在黑板上记录所测时间;
(3)请小A同学继续在毛玻璃上、纹路特多玻璃上写字体大小大体相同的“科学”两字,小B同学和教师重复上述活动。
在实验过程中,学生们个个情绪高涨,纷纷猜测最后的实验结果。实验结果显示:纹路特多玻璃上写字化的时间最长,学生都能认识到是由于接触面的粗糙程度不同造成的。教师也就水到渠成地引入了新课题——摩擦力。这种以实验的方法导入科学的思维,很好地将学生的积极性调动了起来,教师的主动性也得到了发挥。本来很普通的玻璃现在却让我们感受到了摩擦的存在,这种贴近生活的小实验学生易于接受,也乐于接受,从而显得弥足珍贵。 2.自主发现——摩擦的大小
重视学生的“自主发现”,是新理念倡导下的重要形式。教师在引入课堂教学任务之后,一定要放弃自己“生拉硬拽”的观念,放手学生自己去做实验,把课堂发展的动力交给学生,让学生自己学会以“科学的态度,科学的方法,科学的实验”去构建自己的知识体系。这种严格遵照科学教育思想的模式,可以很好地帮助学生去形成科学学科中的理论概念。例如:在学生对摩擦有了初步的形象认识之时,教师应该推动新的教学环节的开展,即把实验的权力给予学生。为此,我设计了“摩擦力大小”的小活动。这个小活动以学生自主发现摩擦的本质为目标。具体操作如下:
学生把双手的手掌合拢:
第一种方式,先同时向前,再同时向后,没有摩擦;
第二种方式,一只手掌向前,另一只手掌不动,有摩擦但不大;
第三种方式,再让一只手掌向后,另一只手掌向前,摩擦力特别大,手里还 有热量产生;
第四种方式,一只手掌向后,另一只手掌不动,摩擦不大。
除了以上四种方式之外,笔者还添加了一个环节,让学生把在手掌抹上水、油、粉笔灰、泥沙再试试,还有就是自己大小不同的力量挤压手掌操作。通过这一系列的实验,学生深刻体会到了摩擦是一种相对力,它的大小受制约于力量的大小和方向,还和接触面的粗糙程度有关。 3.小组探究——摩擦的利弊
目前,探究式教学已成了贯彻新课改理念的主旋律,它让课堂教学焕发出新的活力。这种小组探究必须围绕科学理论的可变空间展开,探究应该是开放的。例如:在学习“摩擦的利弊”这块内容时,笔者选择了以小组合作探究的方式。学生组成四人探究小组(由学习能力强和相对弱的组成),开展以“摩擦的利与弊”为主题的探究活动,(1)每小组学生合作完成弹弹珠、手握水杯的小实验,要求记录下实验中涉及到摩擦的地方;(2)各小组对电动玩具自行车(内装干电池,闭合开关后也可开动)进行观察、分析;也可以进行拆卸,重新组装;请各小组找出自行车涉及摩擦的地方,越多越好。(3)小组成员相互讨论,把所有记录下来的涉及的摩擦进行划分,哪些是有益的,哪些是有害的?由于大家对弹弹珠、自行车都比较
熟悉,都觉得有话可说,课堂气氛活跃;又由于自行车模型可拆卸,特别是男同学热情更高。组内成员对一些问题还进行了讨论和归纳,最后形成了小组的意见,在班内交流汇报。通过生活中的常见场景,学生体验到了摩擦的存在,明白了生活中虽然有些摩擦是有害的,但也是必不可少的。 三、反思和体会
学生在实验教学中进行自主、合作、探究学习,这既是践行新课改理念的要求,也是《科学》课堂教学的必然选择。教师要在实验教学中起好的引领作用,自己必须要对新课程理念有正确的认识和把握。把正确的理念转变为教学行为,需要灵活运用各种教学策略和方法,这些都没有现成的公式可以套用,它是教学过程中的一种经验的积累和反思。这需要教师在实践中不断地摸索、完善。 参考文献:
[1]时育敏.初中物理实验教学方法探讨[J].思想战线,2012(36). [2]李金哲.如何加强实验实训改革教学[J].基础教育论坛,2012(6). 作者单位:浙江省绍兴市文理学院附中 邮政编码:312000
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